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摘 要：城市道路的建设是城市发展的先导和基础，兰州市沿黄河两岸发展，具有带状盆地城市特征，近年来随着城市快速发展，交通拥堵状况日益严重，仅仅依靠传统路网疏解已不能完全解决城市拥堵，因此在重要节点设置立交势在必行。安定门铁路南侧互通立交是南山路与市区繁华段连接的重要进出口，位于民院隧道与伏龙坪隧道两隧道之间，地形条件复杂，既有兰新铁路距离项目较近，在满足立交功能的前提下，合理设置匝道平面布线，减少工程投资是本次研究的主要问题。
关键词：安定门 立交 方案研究 匝道 铁路
【分类号】：TF046
1 前言
兰州市市委、市政府将南山路建设列为“十一五”期间城市基础设施建设重点项目，并于2008年建设开工。本次研究安定门立交是南山路与市区繁华段连接的重要进出口，它的建设完成将为整个南山路的建成通车以及该地区与市区的交通连接提供有力保障。
立交位于兰新铁路与伏龙坪间夹隔的狭长地带，地形条件复杂，匝道展线困难，且安定门公铁立交道路标高受既有铁路高程控制，匝道纵断面设计严格受公铁立交控制。考虑该立交方案受铁路、地形、交通组织等诸多客观因素影响，因此对方案确定过程中的原因进行梳理，方案进行比选论证，研究过程中提出一些见解和体会，为以后类似涉铁立交工程提供参考。
2项目背景
兰州市作为甘肃省省会，座中四联，市区南北群山环抱，东西黄河穿城而过，形成了典型的“两山对峙、一水中流、铁路分割”的大型带状组团城市，具有带状盆地城市特征。由于地理位置、经济状况等因素的制约，使得城市道路拥堵不堪，如果交通拥堵问题不能有效的根治，必将对城市的经济发展带来威胁。
南山路（五泉天桥～工林路段）工程全长3.62km，东起于五泉山人行天桥以东30m处，西北向行经民族大学段设1100m民大隧道。民大校区西侧出隧道后，设安定门互通式立交，连通南山路与白银路、中山路，安定门铁路南侧互通立交是南山路与市区繁华段连接的重要进出口。
3立交方案研究分析
安定门立交位于民院隧道与伏龙坪隧道两隧道之间，为在满足立交功能的前提下，合理设置匝道平面线形，减少工程投资，本次设计对安定门立交进行立交形式及匝道线形的比选分析。
（1）完全互通式立交方案（方案一）
本方案采用完全互通式立交，南山路在安定门主线左、右幅均设置隧道出、入口立交匝道。为达到设置互通式立交条件，南山路主线左、右幅不等高设置，高差最大处左幅较右幅高约12m。民大隧道入口匝道ES线路长、平面条件差，铁路北侧市区车流需下穿铁路，再利用战备路至安定门立交中心东侧西折，后以回头曲线进入隧道。伏龙坪隧道出口匝道WN受ES匝道平面限制，采用左出式，出隧道上跨南山路右幅及SE匝道，后下穿铁路进入市区。民大隧道出口匝道SE采用右出式，主线设左偏曲线进入伏龙坪隧道，匝道以直线线形与主线分离。伏龙坪隧道入口匝道NW受狭窄地形限制，采用35m曲线连接至主线，匝道速度较低，为30km/h，需设置200m长加速车道，因此主线需设置240m长三线隧道。立交匝道设置参见图1。
图1 完全互通式立交示意图
（2）不完全互通式立交方案（方案二）
本方案采用不完全互通式立交，取消民院隧道入口匝道ES，車流可利用战备路至五泉天桥段进入南山路；民大隧道出口匝道SE、伏龙坪隧道入口匝道NW平面线形同方案一。
因取消匝道ES，伏龙坪隧道出口匝道WN可采用左出式（同方案一），亦可采用右出式，即出隧道后，匝道采用180m曲线右偏与主线分离，连接至战备路，再沿战备路安定门辅道至下穿铁路，进入铁路北侧市区。经比选，匝道WN采用右出式平面线形后，可充分利用地面道路，且降低了主线及整个立交的工程投资，故本次设计予以推荐。立交匝道设置参见图2。
图2 不完全互通式立交示意图
（3）综合比选及推荐意见
南山路五泉天桥-安定门立交段直线长度约1700m，方案二虽取消了民院隧道入口匝道ES，但利用战备路由五泉天桥段进入南山路较采用匝道由民大隧道进入南山路短630m，两种路线行车时间基本相同，因此该方案在不降低功能的前提下，更经济可行。
就整个立交范围内主线及匝道比较，不完全互通式立交方案匝道长度短，平面线形好，速度标准高，投资省，故本次设计推荐该方案。
4影响立交方案确定的主要因素及解决对策
安定门立交方案研究过程中遇到了诸多复杂因素的影响，如：铁路沿线匝道布设、地势高差大、地形条件复杂等，针对这些主要影响因素同步制定了相应解决问题的对策，分析如下：
（1）铁路位置、地形条件的影响
研究铁路位置，避免铁路与立交匝道之间的相互影响，兼顾考虑安定门公铁立交高程、位置影响。
民大隧道至安定门段，地势总体呈南高北低的趋势，南山路该段位于铁路以南，紧邻兰新铁路线，路面设计高程均高于铁路高程。按照兰州铁路局要求，道路设计紧邻铁路两者之间需要预留一定安全距离，以道路施工和行车对铁路行车不造成安全影响为前提，按照以往经验铁路局推荐间距不应小于15m，但考虑到该位置地形条件较为不利，匝道布线条件有限，且该处均为城市用地，用地非常紧张，经过多次与兰州铁路局进行协商，综合考虑铁路防护安全措施等，最终确定道路边缘距离铁路边缘不小于5.0m，并需要对铁路进行必要防护。
（2）匝道与交通量的匹配性
对交通量定性进行分析，确定各方向交通量条件下匹配的匝道连接方式。
白银路为城市东西方向主干路、中山路为城市繁华地段-西关十字南北方向主干路，两条道路汇集于安定门交叉口，分别沟通东西方向和南北方向的主干交通，两条道路由安定门立交至南山路东、西方向的交通需求量较大，需要设置定向匝道予以沟通。 WN匝道起点自南山路主线左线伏龙坪出口接出，终点至南山路辅路，车辆在此终点可掉头后经由战备路安定门辅道至安定门十字，可沟通南山路西方向至南山路地面辅路、安定门十字方向交通；NW匝道起点自安定门公铁立交接出，终点至南山路右主线，可沟通安定门至南山路往西方向交通；SE匝道起点自南山路右线接出，终点至安定门十字公铁立交位置，可沟通南山路往东方向至安定门方向的交通；战备路安定门辅道沟通南山路地面部分与安定门之间的交通，作为SE匝道的重要补充。上述4条匝道均为主流方向。
其次南山路至伏龙坪方向地面道路之间沟通也必不可少，设置战备路伏龙坪辅道进行连接。
ES匝道连通站北路与南山路主线之间交通，本次取消民大隧道左线出口的ES匝道，车流可在五泉天桥前进入南山路。因取消ES匝道，伏龙坪隧道出口匝道WN可采用左出式，亦可采用右出式，即出隧道后，匝道采用125m曲线右偏与主线分离，再连接至战备路，再沿战备路至公铁立交，进入铁路北侧市区。
（3）立交总体投资估算影响
对选定的立交方案分别进行定量分析，对比投资及功能需求，确定与功能对应条件下合理的投资额度。经过对这两个方案各项费用进行测算分析确定估算如下：
方案一完全互通式立交工程建安工程费 3721.61万元；
方案二部分互通式立交工程建安工程费 2595.84万元。方案二虽然为部分互通式立交，取消民院隧道入口匝道ES，但是车流仍可利用战备路至五泉天桥段进入南山路，功能上可以间接的解决该方向的交通问题。在投资降低1125.77万元，功能基本不受影响的前提下，推荐采用方案二部分互通式立交形式。
5结论
（1）立交建成后解决该节点交通疏解难题，打通南山路与城市繁华中心城区通道；
当伏龙坪隧道右幅道路无法通车时，民大隧道方向驶来车流可由SE匝道疏散至市区道路白银路，或驶入地面道路战备路翻越伏龙坪，至雷坛河后利用立交匝道进入华林坪隧道；白银路或战备路民大方向驶来车流亦可由战备路翻越伏龙坪，至雷坛河后利用立交匝道进入华林坪隧道。
当民大隧道左幅道路无法通车时，主线车流可由WN匝道疏散至战備路，通过民族学院段后，由民大隧道东口辅道进入南山路；或由战备路安定门辅道进入白银路，见图3。立交建成后，基本能够解决该节点各个方向所有的交通转向问题。
图3 安定门立交隧道进出口交通组织示意图
（2）形成大交通，将各个片区有效串联；
南山路建设将推动南市区与和平东扩新市区的发展，使铁路以南的桃树坪、伏龙坪、兰工坪、牟家坪、孟家坪、柳沟大坪等14个坪与城区、和平、河口地区成为城市新的经济增长点。它的建设可大大增强我市与周边省会城市之间的联系，有利于兰州大交通战略格局的形成。安定门立交作为一个重要节点，起着沟通兰州市繁华地段滨河路--西关十字一线至南山路、伏龙坪方向的重要作用，对于兰州市“大交通”规划的落实意义重大。
参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准《城市道路工程设计规范（CJJ37-2012）》.中华人民共和国住房与城乡建设部，2012年发布.
[2] 中华人民共和国行业标准《公路路线设计规范（JTG D20-2006）》.中华人民共和国交通部，2006年发布.
[3] 铁道部文件《铁路200-250km/h既有线技术管理暂行办法》（铁科技[2007]61号）.
[4] 吴瑞麟 沈建武.城市道路设计.人民交通出版社.83～109.
作者简介：张迁（1985—），男，助理工程师，本科，单位：兰州铁道设计院有限公司，研究方向：道路设计。
姓名：张迁 手机：13519407377 座机：0931-4933476 QQ邮箱：418420320@qq.com
联系地址：兰州市城关区和政路131号，铁路设计院线路运输所401
邮政编码：730000
关键词：安定门 立交 方案研究 匝道 铁路
【分类号】：TF046
1 前言
兰州市市委、市政府将南山路建设列为“十一五”期间城市基础设施建设重点项目，并于2008年建设开工。本次研究安定门立交是南山路与市区繁华段连接的重要进出口，它的建设完成将为整个南山路的建成通车以及该地区与市区的交通连接提供有力保障。
立交位于兰新铁路与伏龙坪间夹隔的狭长地带，地形条件复杂，匝道展线困难，且安定门公铁立交道路标高受既有铁路高程控制，匝道纵断面设计严格受公铁立交控制。考虑该立交方案受铁路、地形、交通组织等诸多客观因素影响，因此对方案确定过程中的原因进行梳理，方案进行比选论证，研究过程中提出一些见解和体会，为以后类似涉铁立交工程提供参考。
2项目背景
兰州市作为甘肃省省会，座中四联，市区南北群山环抱，东西黄河穿城而过，形成了典型的“两山对峙、一水中流、铁路分割”的大型带状组团城市，具有带状盆地城市特征。由于地理位置、经济状况等因素的制约，使得城市道路拥堵不堪，如果交通拥堵问题不能有效的根治，必将对城市的经济发展带来威胁。
南山路（五泉天桥～工林路段）工程全长3.62km，东起于五泉山人行天桥以东30m处，西北向行经民族大学段设1100m民大隧道。民大校区西侧出隧道后，设安定门互通式立交，连通南山路与白银路、中山路，安定门铁路南侧互通立交是南山路与市区繁华段连接的重要进出口。
3立交方案研究分析
安定门立交位于民院隧道与伏龙坪隧道两隧道之间，为在满足立交功能的前提下，合理设置匝道平面线形，减少工程投资，本次设计对安定门立交进行立交形式及匝道线形的比选分析。
（1）完全互通式立交方案（方案一）
本方案采用完全互通式立交，南山路在安定门主线左、右幅均设置隧道出、入口立交匝道。为达到设置互通式立交条件，南山路主线左、右幅不等高设置，高差最大处左幅较右幅高约12m。民大隧道入口匝道ES线路长、平面条件差，铁路北侧市区车流需下穿铁路，再利用战备路至安定门立交中心东侧西折，后以回头曲线进入隧道。伏龙坪隧道出口匝道WN受ES匝道平面限制，采用左出式，出隧道上跨南山路右幅及SE匝道，后下穿铁路进入市区。民大隧道出口匝道SE采用右出式，主线设左偏曲线进入伏龙坪隧道，匝道以直线线形与主线分离。伏龙坪隧道入口匝道NW受狭窄地形限制，采用35m曲线连接至主线，匝道速度较低，为30km/h，需设置200m长加速车道，因此主线需设置240m长三线隧道。立交匝道设置参见图1。
图1 完全互通式立交示意图
（2）不完全互通式立交方案（方案二）
本方案采用不完全互通式立交，取消民院隧道入口匝道ES，車流可利用战备路至五泉天桥段进入南山路；民大隧道出口匝道SE、伏龙坪隧道入口匝道NW平面线形同方案一。
因取消匝道ES，伏龙坪隧道出口匝道WN可采用左出式（同方案一），亦可采用右出式，即出隧道后，匝道采用180m曲线右偏与主线分离，连接至战备路，再沿战备路安定门辅道至下穿铁路，进入铁路北侧市区。经比选，匝道WN采用右出式平面线形后，可充分利用地面道路，且降低了主线及整个立交的工程投资，故本次设计予以推荐。立交匝道设置参见图2。
图2 不完全互通式立交示意图
（3）综合比选及推荐意见
南山路五泉天桥-安定门立交段直线长度约1700m，方案二虽取消了民院隧道入口匝道ES，但利用战备路由五泉天桥段进入南山路较采用匝道由民大隧道进入南山路短630m，两种路线行车时间基本相同，因此该方案在不降低功能的前提下，更经济可行。
就整个立交范围内主线及匝道比较，不完全互通式立交方案匝道长度短，平面线形好，速度标准高，投资省，故本次设计推荐该方案。
4影响立交方案确定的主要因素及解决对策
安定门立交方案研究过程中遇到了诸多复杂因素的影响，如：铁路沿线匝道布设、地势高差大、地形条件复杂等，针对这些主要影响因素同步制定了相应解决问题的对策，分析如下：
（1）铁路位置、地形条件的影响
研究铁路位置，避免铁路与立交匝道之间的相互影响，兼顾考虑安定门公铁立交高程、位置影响。
民大隧道至安定门段，地势总体呈南高北低的趋势，南山路该段位于铁路以南，紧邻兰新铁路线，路面设计高程均高于铁路高程。按照兰州铁路局要求，道路设计紧邻铁路两者之间需要预留一定安全距离，以道路施工和行车对铁路行车不造成安全影响为前提，按照以往经验铁路局推荐间距不应小于15m，但考虑到该位置地形条件较为不利，匝道布线条件有限，且该处均为城市用地，用地非常紧张，经过多次与兰州铁路局进行协商，综合考虑铁路防护安全措施等，最终确定道路边缘距离铁路边缘不小于5.0m，并需要对铁路进行必要防护。
（2）匝道与交通量的匹配性
对交通量定性进行分析，确定各方向交通量条件下匹配的匝道连接方式。
白银路为城市东西方向主干路、中山路为城市繁华地段-西关十字南北方向主干路，两条道路汇集于安定门交叉口，分别沟通东西方向和南北方向的主干交通，两条道路由安定门立交至南山路东、西方向的交通需求量较大，需要设置定向匝道予以沟通。 WN匝道起点自南山路主线左线伏龙坪出口接出，终点至南山路辅路，车辆在此终点可掉头后经由战备路安定门辅道至安定门十字，可沟通南山路西方向至南山路地面辅路、安定门十字方向交通；NW匝道起点自安定门公铁立交接出，终点至南山路右主线，可沟通安定门至南山路往西方向交通；SE匝道起点自南山路右线接出，终点至安定门十字公铁立交位置，可沟通南山路往东方向至安定门方向的交通；战备路安定门辅道沟通南山路地面部分与安定门之间的交通，作为SE匝道的重要补充。上述4条匝道均为主流方向。
其次南山路至伏龙坪方向地面道路之间沟通也必不可少，设置战备路伏龙坪辅道进行连接。
ES匝道连通站北路与南山路主线之间交通，本次取消民大隧道左线出口的ES匝道，车流可在五泉天桥前进入南山路。因取消ES匝道，伏龙坪隧道出口匝道WN可采用左出式，亦可采用右出式，即出隧道后，匝道采用125m曲线右偏与主线分离，再连接至战备路，再沿战备路至公铁立交，进入铁路北侧市区。
（3）立交总体投资估算影响
对选定的立交方案分别进行定量分析，对比投资及功能需求，确定与功能对应条件下合理的投资额度。经过对这两个方案各项费用进行测算分析确定估算如下：
方案一完全互通式立交工程建安工程费 3721.61万元；
方案二部分互通式立交工程建安工程费 2595.84万元。方案二虽然为部分互通式立交，取消民院隧道入口匝道ES，但是车流仍可利用战备路至五泉天桥段进入南山路，功能上可以间接的解决该方向的交通问题。在投资降低1125.77万元，功能基本不受影响的前提下，推荐采用方案二部分互通式立交形式。
5结论
（1）立交建成后解决该节点交通疏解难题，打通南山路与城市繁华中心城区通道；
当伏龙坪隧道右幅道路无法通车时，民大隧道方向驶来车流可由SE匝道疏散至市区道路白银路，或驶入地面道路战备路翻越伏龙坪，至雷坛河后利用立交匝道进入华林坪隧道；白银路或战备路民大方向驶来车流亦可由战备路翻越伏龙坪，至雷坛河后利用立交匝道进入华林坪隧道。
当民大隧道左幅道路无法通车时，主线车流可由WN匝道疏散至战備路，通过民族学院段后，由民大隧道东口辅道进入南山路；或由战备路安定门辅道进入白银路，见图3。立交建成后，基本能够解决该节点各个方向所有的交通转向问题。
图3 安定门立交隧道进出口交通组织示意图
（2）形成大交通，将各个片区有效串联；
南山路建设将推动南市区与和平东扩新市区的发展，使铁路以南的桃树坪、伏龙坪、兰工坪、牟家坪、孟家坪、柳沟大坪等14个坪与城区、和平、河口地区成为城市新的经济增长点。它的建设可大大增强我市与周边省会城市之间的联系，有利于兰州大交通战略格局的形成。安定门立交作为一个重要节点，起着沟通兰州市繁华地段滨河路--西关十字一线至南山路、伏龙坪方向的重要作用，对于兰州市“大交通”规划的落实意义重大。
参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准《城市道路工程设计规范（CJJ37-2012）》.中华人民共和国住房与城乡建设部，2012年发布.
[2] 中华人民共和国行业标准《公路路线设计规范（JTG D20-2006）》.中华人民共和国交通部，2006年发布.
[3] 铁道部文件《铁路200-250km/h既有线技术管理暂行办法》（铁科技[2007]61号）.
[4] 吴瑞麟 沈建武.城市道路设计.人民交通出版社.83～109.
作者简介：张迁（1985—），男，助理工程师，本科，单位：兰州铁道设计院有限公司，研究方向：道路设计。
姓名：张迁 手机：13519407377 座机：0931-4933476 QQ邮箱：418420320@qq.com
联系地址：兰州市城关区和政路131号，铁路设计院线路运输所401
邮政编码：730000